Projekte

Fraunhofer Geschäftsbereich Adaptronik

LEAF – Wie geht es meiner Pflanze?

Motivation

LEAF dient als Kommunikationsmittel für die häusliche Flora. Am Blumentopf angebracht sensoriert LEAF die Wachstumsbedingungen der Pflanze. Temperatur, Feuchtigkeit und Lichtverhältnisse werden erfasst und von einer integrierten Elektronik ausgewertet. Die daraus gewonnenen Informationen lassen sich mittels Zeigern, die Blätter symbolisieren, visualisieren. Die smarten Zeiger bewegen und verformen sich analog zu den Bedürfnissen der Pflanzen nach Licht, Wasser und Temperatur. Die Verformung wird durch eine strukturintegrierte Aktorik aus Formgedächtnismaterial erzeugt.

Funktionsweise

Als Formgedächtnismaterial bezeichnet man eine Nickel-Titan-Legierung, die sich nach einer Verformung bei Erwärmung wieder an ihre Ausgangsform erinnert. Verfügbar sind solche Werkstoffe als
Drähte, Bleche und Rohre. Die einzu-nehmende Form kann durch eine thermo-mechanische Behandlung beliebig eingestellt werden. Für LEAF kommen Formgedächtnisdrähte zum Einsatz, die sich bei Erwärmung strecken. Ein großer Vorteil der Formgedächtnistechnik besteht im einfachen Aufbau der Aktorik und der großen Energiedichte. Aktorische Aufgaben können deshalb meist mit sehr kleinen Aktoren gelöst werden, die sich oftmals komplett in eine umgebende Struktur integrieren lassen. Bei LEAF sind die Aktordrähte vollständig in eine Elastomermatrix eingebettet. Dies eröffnet völlig neue Möglichkeiten für die Produktgestaltung. Die energiesparende Arbeitsweise der Formgedächtnisaktoren ermöglicht zudem einen batteriegestützten Betrieb von LEAF

Abb. 1: LEAF (Entwurf: Adrian Madaj, Kunsthoch- schule Burg Giebichenstein).
Abb. 2: Virtueller Prototyp.